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Raumheizung-Effizienz

Geht es um den Verbraucherschutz und Ausgrenzung von Wärmepumpen-Herstellern werden Normen gefordert, die an sich für hochwertige Produkte selbstverständlich sind. Bei mittleren Klima (Außentemperaturverhältnissen) wird mindestens ein Wirkungsgrad von 125% bei 55°C Wassertemperatur und 150% bei 35°C Wassertemperatur gefordert. Aber was ist eine mittleres Klima und wo gibt es das, darüber herrscht keine klare Aussage.

Der Wirkungsgrad in % ist ein Quotient aus der Jahresarbeitszahl/Leistung der Wärmepumpe und dem aufgewendeten Strom (Direktenergie). Die Jahresarbeitszahl ermittelt sich aus dem kalorischen Wärmeverlust in Watt/m²Wohnfläche/Jahr und ist ein Parameter aus dem Energieausweis. Dies ist eine Vorausberechnung, die sich aber erst bestätigt, wenn der tatsächliche Nachweis über einen Wärmemengen- und Stromzähler erfolgt. Das ergibt sich aber erst nach Ablauf eines vollen Jahres.

Um einen Wirkungsgrad einer Wärmepumpe im Voraus zu bestimmen muss eine Jahresarbeitszahl angenommen werden und dazu über die Leistung der Wärmepumpe zu den verschiedenen Außentemperaturverhältnissen der zu erwartende Stromverbrauch ermittelt werden. Der Durchschnitt wird dann gemittelt.

Jedoch noch immer ergibt sich nicht daraus inwieweit die Wärmepumpe nicht in besonders kalten Tagen mit einer Zusatzheizung (Back-up) arbeitet. Die Zusatzheizung erfolgt über eine direkte Stromheizung, die bis zum 3-fachen des Wertes liegt, die eine Wärmepumpe verbrauchen würde, im Klartext, teuer.

Nun bestehen in der Bestimmung des Wirkungsgrades bestimmte Bewertungsfreiheiten, dazu ein Beispiel:

Die Jahresarbeitszahl (Wärmebedarf) eines Gebäudes ist 9 KW (9000 Watt)

Die Wärmepumpe liefert gemäß technischer Daten bei +7°C = 15 kW

Das entspricht einem Wirkungsgrad von: 15:9 = 167% (monovalenter Betrieb)

Die Wärmepumpe liefert wie vor ohne Zusatzheizung bei -7°C = 7 kW

Das entspricht einem Wirkungsgrad von: 7:9 = 78% (monovalenter Betrieb)

Wird die Zusatzheizung von 6 kW aktiviert und zugeschaltet, so ergibt sich:

7 kW Wärmepumpe + 6 kW (Zusatzheizung) = 13 kW (bivalenter Betrieb)

Das entspricht einem Wirkungsgrad von: 13:9 = 144% (bivalenter Betrieb)

                                 Gemittelt ergibt dies einen Wirkungsgrad von 155%

Die Tatsache, dass die Zusatzheizung von 6 kW den Wert so begünstigt hat, ist darin aber nicht berücksichtigt. Wenn die jahreszeitlichen Temperaturunterschiede noch berücksichtigt werden, dann wird dieser Wert noch besser ausfallen. Die Zusatzheizung ist eine sehr teure Variante und wird in der Bestimmung des Wirkungsgrades offensichtlich nicht angegeben, mindesten sollte hinter den Angaben des Wirkungsgrades der Hinweis = "bivalent" stehen.

Wir als Wärmepumpenhersteller kennen warme, kalte oder dazwischen normale Klimabedingungen. Die HRC 70 liefert bei normalen Bedingungen einen Wirkungsgrad von 130% und bei warmen Klimabedingungen bis 175%. Das sind Werte ohne Zusatzheizung (Back-up). Es muss hinzugefügt werden, dass es sich auch um statistisch ermittelte Werte handelt.

Der Konsument kann nur vielleicht etwas damit anfangen, er hat keine Vorstellung von den Daten und was sie bedeuten. Es sind in der Regel Daumenwerte abweichenden Inhaltes. Eine wirkliche Bestimmung ist die Messung über den Jahresverlauf, jedoch dann ist der Kauf getätigt und die Heizungsanlage in Betrieb.

Möchte man sich von gravierenden Fehlentscheidungen nach diesen Angaben schützen, ist eine Bestimmung der nötigen Leistung einer Wärmepumpe über die COP-Werte und dem Energieverlust / Wohnfläche bei niederen Temperaturen der halbwegs sichere Weg unter der Voraussetzung das die errechneten Wärmeverlustwerte aus dem Energieausweis stimmen.

Wesentlich und aussagekräftiger sind die COP-Werte bei niederen Temperaturen, ob es sich dabei um normale, mittlere, warme oder kalte Klimaverhältnisse handelt ist dabei unwesentlich. Das die erzeugte Wassertemperatur dabei ein Parameter darstellt ist unbestritten. 

Sie als Verbraucher müssen sich an Daten orientieren, die verständlich sind, solange sie nicht nur Papier sind. COP und Leistungswerte sind auch von der Regelung der Wärmepumpe abhängig, da sie aussenluftgesteuert ist. Folglich ist der COP-Wert bei höheren Lufttemperaturen höher als bei kalten Lufttemperaturen, da die Regelung der Wärmepumpe erst bei niederen Temperaturen die volle Leistung zur Verfügung stellt. So ist das z.B. bei Wärmepumpen mit mehreren Kompressoren unterschiedlicher Leistungsdaten, z.B. der HRC70 ab 17 kW Nenn-Leistung.

Es sollte die Angabe eines sogenannten SCOP, einen durchschnittlichen COP - Wert bei unterschiedlichen Klimabedingungen-Bedingungen, darstellen. Auch das aber ist für einen Laien ein unverständlicher Wert, zumal es den Anschein hat, dass hier offensichtlich die Physik gebogen wurde. Ein SCOP von 4,3 und mehr kann es dann nicht geben. Es scheint so eher eine Verschleierung der tatsächlichen Leistung der physikalisch bedingten Realität einer Luft/Wasser-Wärmepumpe zu sein.